小分子可循環壓裂液應用效果評價

沙 帆

（延長油田股份有限公司子長采油廠，陜西 子長 717300）

小分子可循環壓裂液是一種新型壓裂液，具有可重復和再循環利用的特性。通過施工過程工藝控制，可以滿足低滲油氣田的壓裂改造要求。目前，主要技術產品為液態稠化劑MY-60Q/G，適合60℃以內低滲油藏的壓裂改造施工。從技術角度上講，使用該體系可以做到壓裂全過程密閉施工、所有殘液可以更高效循環重復使用，最終達到現場無殘液。做到水平井壓裂液運輸環節的安全可控、環保減排；達到降本增效、提升效率的目的[1]。

1 技術原理

1.1 主要成分結構

小分子可循環壓裂液是一種以烷基多肽型兩性表面活性劑材料為主的小分子表面活性劑壓裂液。在特定助劑的作用下，烷基多肽型兩性表面活性劑分子會自組裝成膠束結構，然后膠束纏繞形成網狀結構，這樣的結構與高分子聚合物溶液比較類似。這些較長的易彎曲的聚集體提高了溶液的黏彈性，當濃度繼續增加，溶液的黏度成幾何數量上升，該結構剪切后結構瞬間恢復，其物理化學特征表現出良好的黏彈性，而烴類或其它有機物類物質可緩慢破壞這種網狀結構，使其黏度喪失[2]。

1.2 技術特點

1）壓裂液無殘渣。殘渣含量平均0.69mg/L，主要為工業品生產過程中產生雜質，可認為無殘渣，而現用胍膠壓裂液的殘渣為：300～560mg/L。

2）增黏時間短，攜砂能力強。小分子可循環壓裂液是由表面活性劑特性膠束在電荷的作用下形成的黏彈性膠體。在較低的黏度下具有較高的懸浮切力，與常規胍膠壓裂液的黏性攜砂不同，小分子可循環的攜砂機理主要表現為彈性攜砂[3]。小分子可循環壓裂液遇水40s，即可達到攜砂黏度。45%砂比的攜砂液，可達到2h 無支撐劑沉降。

3）破膠徹底且無需添加破膠劑。無需添加破膠劑，遇原油和地層水即可破膠，破膠黏度低于5mPa·s（表1）。

4）巖心傷害率低。對鄂爾多斯盆地低滲油藏侏羅系及三疊系巖心傷害率低于12%。小分子可循環壓裂液攜帶微弱酸液對儲層礦物有一定的溶蝕作用，特別是低酸敏或酸改善型儲層，且體系中添加有多元醇混合物，有利于降低水鎖傷害。

表1 破膠試驗

5）可重復利用。耐高礦化度，可使用低于70000mg/kg 的鹽水配液壓裂液；對配液水的酸、堿性沒有要求，特別能對胍膠和聚合物的破膠液進行重復利用。

6）易返排。實驗表明（表2），該體系具有較低的表面張力和界面張力。較低的表面張力有利于氣體從壓裂濾液及返排，接近超低的界面張力對壓裂液濾液克服賈敏效應，從巖石孔喉中返排出來作用明顯。

表2 破膠液表界面張力

2 現場應用

2017 年，為了緩解水平井壓裂液返排與生產之間的矛盾，引入小分子可循環壓裂液體系。2017 年在子長采油廠壓裂施工9 口109 層，成功率100%，返排液2.16 萬m3，利用返排液6338.3m3，返排液利用率30%；2018 年在子長采油廠應用18 口154 層，成功率100%，返排液4.52 萬m3，利用返排液2.4 萬m3，返排液利用率52.6%。

2.1 效果對比

2.1.1 不同工藝不同體系對比

采用水力噴砂壓裂，兩種體系前期階段日產油水平基本差別不大，163 天后小分子可循環壓裂液體系日產油降低較快，255 天后基本差別不大。采用體積壓裂，兩種體系前期階段日產油水平基本差別不大，163 天后小分子可循環壓裂液體系日產油降低較快，后期基本穩產在2.0t/d。

2.1.2 不同工藝同體系對比

采用相同壓裂液體系，小分子體積壓裂與水力噴砂壓裂日產油水平基本相當。

2.2 費用對比

2017 年，應用小分子可循環壓裂液體系，9口102 段，壓裂液費用772.16 萬元，相比胍膠壓裂液體系節支14.93 萬元；2018 年，應用小分子可循環壓裂液體系，18 口154 段，壓裂液費用1923.9 萬元，相比胍膠壓裂液體系節支155.91 萬元（表3）。

表3 兩種壓裂體系液費用統計表

3 結論

1）小分子壓裂液性能穩定。懸砂、破膠穩定，返排迅速、徹底，返排液測試顯示其返排液破膠、殘渣含量達標。

2）安全環保風險小。應用小分子可循環壓裂液，減少了壓裂返排液處理量，減低了環保生產壓力。共施工27 口256 層段，返排液6.7 萬m3，利用返排液3.0 萬m3，返排液利用率45%。

3）施工周期短。使用小分子可循環壓裂液可以減少壓裂施工用時2 天。

4）成本費用低。27 口共水平井節支170.84萬元，平均單井節支6.3 萬元。